2019-2020人教新教材物理必修第一冊(cè)講義：牛頓第二定律18頁(yè)

1、第3節(jié)牛頓第二定律學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)形成脈絡(luò)1.知道牛頓第二定律的內(nèi)容、表達(dá)式的確切含義(重點(diǎn))2知道國(guó)際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的3能應(yīng)用牛頓第二定律解決簡(jiǎn)單的動(dòng)力學(xué)問題(難點(diǎn))一、牛頓第二定律1內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同2表達(dá)式(1)表達(dá)式：Fkma，式中k是比例系數(shù)，F(xiàn)指的是物體所受的合力(2)國(guó)際單位制中：Fma二、力的單位1比例系數(shù)k的意義(1)在Fkma中，k的選取有一定的任意性(2)在國(guó)際單位制中k1，牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為Fma，式中F、m、a的單位分別為N、kg、m/s22國(guó)際單位：力的單位是牛頓

2、，簡(jiǎn)稱牛，符號(hào)N31 N的定義：將使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力規(guī)定為1 N，即1 N1_kgm/s2 思維辨析(1)由牛頓第二定律可知，加速度大的物體所受的合外力一定大()(2)牛頓第二定律說明了質(zhì)量大的物體其加速度一定小()(3)任何情況下，物體的加速度的方向始終與它所受的合外力方向一致()(4)關(guān)于牛頓第二定律表達(dá)式Fkma中的比例系數(shù)k，力F的單位用N時(shí)等于1.()在國(guó)際單位制中才等于1.()加速度單位用m/s2時(shí)等于1.()提示：(1)(2)(3)(4) 基礎(chǔ)理解(1)(2019殷都校級(jí)月考)根據(jù)牛頓第二定律，下列敘述正確的是()A物體加速度的方向可能跟它所受合力

3、的方向相反B物體所受合力必須達(dá)到一定值時(shí)，才能使物體產(chǎn)生加速度C物體加速度的大小跟它所受的任一個(gè)力的大小都成正比D當(dāng)物體的質(zhì)量改變時(shí)，若所受合力的水平分力不變則物體水平加速度大小與其質(zhì)量成反比提示：選D.根據(jù)牛頓第二定律，物體加速度的方向跟它所受合力的方向相同，故A錯(cuò)誤；物體所受合力不為零就一定產(chǎn)生加速度，故B錯(cuò)誤；物體實(shí)際加速度的大小與它所受的所有力的合力成正比，故C錯(cuò)誤；采用正交分解法可知，當(dāng)物體的質(zhì)量改變時(shí)，若所受合力的水平分力不變則物體水平加速度大小與其質(zhì)量成反比，故D正確(2)力F作用于甲物體(質(zhì)量為m1)時(shí)產(chǎn)生的加速度為a1，此力作用于乙物體(質(zhì)量為m2)時(shí)產(chǎn)生的加速度為a2，若將

4、甲、乙兩個(gè)物體合在一起，仍受此力的作用，則產(chǎn)生的加速度是()A.B.C. D.提示：選C.力F作用于甲物體時(shí)，F(xiàn)m1a1力F作用于乙物體時(shí)，F(xiàn)m2a2力F作用于甲、乙組成的整體時(shí)，F(xiàn)(m1m2)a3解式得a3，故選項(xiàng)C正確對(duì)牛頓第二定律的理解 問題導(dǎo)引如圖所示，小明用力拉地面上的箱子，但箱子沒動(dòng)，請(qǐng)思考：(1)根據(jù)牛頓第二定律，有力就能產(chǎn)生加速度，但為什么箱子一直沒動(dòng)呢？(2)如果箱底光滑，當(dāng)拉力作用在箱子上的瞬間，箱子是否立刻獲得加速度？是否立刻獲得速度？要點(diǎn)提示(1)牛頓第二定律Fma中的力F指的是物體受的合力，盡管小明對(duì)箱子有一個(gè)拉力作用，但箱子受的合力為零，所以不能產(chǎn)生加速度(2)加速

5、度與力之間是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，有力就立刻獲得加速度，但速度的獲得，需要一段時(shí)間，故不能立刻獲得速度【核心深化】1表達(dá)式Fma的理解(1)單位統(tǒng)一：表達(dá)式中F、m、a三個(gè)物理量的單位都必須是國(guó)際單位(2)F的含義：F是合力時(shí)，加速度a指的是合加速度，即物體的加速度；F是某個(gè)力時(shí)，加速度a是該力產(chǎn)生的加速度2牛頓第二定律的六個(gè)性質(zhì)性質(zhì)理解因果性力是產(chǎn)生加速度的原因，只要物體所受的合力不為0，物體就具有加速度矢量性Fma是一個(gè)矢量式物體的加速度方向由它受到的合力方向決定，且總與合力的方向相同瞬時(shí)性加速度與合外力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失同體性Fma中F、m、a都是對(duì)同一物體而言的獨(dú)立性

6、作用在物體上的每一個(gè)力都產(chǎn)生加速度，物體的實(shí)際加速度是這些加速度的矢量和相對(duì)性物體的加速度是相對(duì)于慣性參考系而言的，即牛頓第二定律只適用于慣性參考系3.兩個(gè)加速度公式的區(qū)別定義式a它給出了測(cè)量物體的加速度的方法決定式a它揭示了物體產(chǎn)生加速度的原因及影響物體加速度的因素 關(guān)鍵能力1對(duì)牛頓第二定律內(nèi)容的理解(多選)下列對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式Fma及其變形公式的理解，正確的是()A由Fma可知，物體所受的合外力與物體的質(zhì)量和加速度成正比B由m可知，物體的質(zhì)量與其所受的合外力成正比，與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比C由a可知，物體的加速度與其所受的合外力成正比，與其質(zhì)量成反比D由m可知，物體的質(zhì)量可以通過測(cè)量它

7、的加速度和它所受到的合外力而求得思路點(diǎn)撥 (1)F由物體受力情況決定(2)m由物體自身決定(3)a由m和F共同決定解析牛頓第二定律的表達(dá)式Fma表明了各物理量之間的數(shù)量關(guān)系，即已知兩個(gè)量，可求第三個(gè)量作用在物體上的合外力，可由物體的質(zhì)量和加速度計(jì)算，但并不由它們決定，A錯(cuò)誤質(zhì)量是物體本身的屬性，由物體本身決定，與物體是否受力無關(guān)，B錯(cuò)誤由牛頓第二定律知加速度與合外力成正比，與質(zhì)量成反比，m可由其他兩個(gè)量求得，故C、D正確答案CD 關(guān)鍵能力2合外力、速度和加速度的關(guān)系如圖所示，靜止在光滑水平面上的物體A，一端靠著處于自然狀態(tài)的彈簧現(xiàn)對(duì)物體作用一水平恒力，在彈簧被壓縮到最短的這一過程中，物體的速度

8、和加速度變化的情況是()A速度增大，加速度增大B速度增大，加速度減小C速度先增大后減小，加速度先減小后增大D速度先增大后減小，加速度先增大后減小思路點(diǎn)撥 加速度的變化要看所受合外力的變化，而速度的變化要看速度方向與加速度方向之間的關(guān)系，所以此題最好先找出物體A運(yùn)動(dòng)過程中的平衡位置，然后再分析平衡位置左右兩側(cè)各物理量的變化情況解析力F作用在A上的開始階段，彈簧彈力kx較小，合力與速度方向同向，物體速度增大，而合力(Fkx)隨x增大而減小，加速度也減小，當(dāng)Fkx以后，隨物體A向左運(yùn)動(dòng)，彈力kx大于F，合力方向與速度反向，速度減小，而加速度a隨x的增大而增大綜上所述，只有C正確答案C1關(guān)于對(duì)牛頓第二

9、定律理解的三大誤區(qū)誤認(rèn)為先有力，后有加速度物體的加速度和合外力是同時(shí)產(chǎn)生的，不分先后誤認(rèn)為質(zhì)量與力成正比，與加速度成反比物體的質(zhì)量m是由自身決定的，與物體所受的合外力和運(yùn)動(dòng)的加速度無關(guān)誤認(rèn)為作用力與m和a都成正比物體所受合外力的大小是由物體的受力情況決定的，與物體的質(zhì)量和加速度無關(guān)2直線運(yùn)動(dòng)中加速度與速度的關(guān)系【達(dá)標(biāo)練習(xí)】1(多選)關(guān)于牛頓第二定律，下列說法中正確的有()A公式Fma中，各量的單位可以任意選取B某一瞬間的加速度只決定于這一瞬間物體所受合外力，而與這之前或之后的受力無關(guān)C公式Fma中，F(xiàn)表示物體所受合力，a實(shí)際上是作用于該物體上每一個(gè)力所產(chǎn)生的加速度的矢量和D物體的運(yùn)動(dòng)方向一定與

10、它所受合外力方向一致解析：選BC.F、m和a必須選取統(tǒng)一的國(guó)際單位，才可寫成Fma的形式，否則比例系數(shù)k1，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；牛頓第二定律表述的是某一時(shí)刻合外力與加速度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，它既表明F、m和a三者數(shù)值上的對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)也表明合外力的方向與加速度的方向是一致的，即矢量對(duì)應(yīng)關(guān)系，而與速度方向不一定相同，所以選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由力的獨(dú)立作用原理知，作用在物體上的每個(gè)力都將各自產(chǎn)生一個(gè)加速度，與其他力的作用無關(guān)，物體的加速度是每個(gè)力所產(chǎn)生的加速度的矢量和，故選項(xiàng)C正確2.如圖所示，一個(gè)小球從豎直立在地面上的輕彈簧正上方某處自由下落，在小球與彈簧開始接觸到彈簧被壓縮到最短的過程中，小球的速度和

11、加速度的變化情況是()A加速度越來越大，速度越來越小B加速度和速度都是先增大后減小C速度先增大后減小，加速度方向先向下后向上D速度一直減小，加速度大小先減小后增大解析：選C.在接觸的第一個(gè)階段mgkx，F(xiàn)合mgkx，合力方向豎直向下，小球向下運(yùn)動(dòng)，x逐漸增大，所以F合逐漸減小，由a得，a，方向豎直向下，且逐漸減小，又因?yàn)檫@一階段a與v都豎直向下，所以v逐漸增大當(dāng)mgkx時(shí)，F(xiàn)合0，a0，此時(shí)速度達(dá)到最大之后，小球繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，mgkx，合力F合kxmg，方向豎直向上，小球向下運(yùn)動(dòng)，x繼續(xù)增大，F(xiàn)合增大，a，方向豎直向上，隨x的增大而增大，此時(shí)a與v方向相反，所以v逐漸減小綜上所述，小球向下壓縮

12、彈簧的過程中，F(xiàn)合的方向先向下后向上，大小先減小后增大；a的方向先向下后向上，大小先減小后增大；v的方向向下，大小先增大后減小牛頓第二定律的應(yīng)用 問題導(dǎo)引行車時(shí)駕駛員及乘客必須系好安全帶，以防止緊急剎車時(shí)造成意外傷害請(qǐng)思考：(1)汽車突然剎車，要在很短時(shí)間內(nèi)停下來，會(huì)產(chǎn)生很大的加速度，這時(shí)如何知道安全帶對(duì)人的作用力大小呢？(2)汽車啟動(dòng)時(shí)，安全帶對(duì)駕駛員產(chǎn)生作用力嗎？要點(diǎn)提示(1)汽車剎車時(shí)的加速度可由剎車前的速度及剎車時(shí)間求得，由牛頓第二定律Fma可求得安全帶產(chǎn)生的作用力大小(2)汽車啟動(dòng)時(shí)，有向前的加速度，此時(shí)座椅的后背對(duì)駕駛員產(chǎn)生向前的作用力，安全帶不會(huì)對(duì)駕駛員產(chǎn)生作用力【核心深化】1應(yīng)

13、用牛頓第二定律解題的一般步驟2常用方法合成法(1)確定研究對(duì)象，畫出受力分析圖，將各個(gè)力按照力的平行四邊形定則在加速度方向上合成，直接求出合力(2)根據(jù)牛頓第二定律列式求解分解法(1)確定研究對(duì)象，畫出受力分析圖，根據(jù)力的實(shí)際效果，將某一個(gè)力分解成兩個(gè)分力(2)根據(jù)牛頓第二定律列式求解，應(yīng)用此法時(shí)要求對(duì)力的作用效果有清楚的認(rèn)識(shí)，要按照力的實(shí)際效果進(jìn)行分解正交分解法當(dāng)物體受到多個(gè)力的作用時(shí)，利用正交分解法較為簡(jiǎn)單，利用正交分解法需要建立直角坐標(biāo)系，建系原則是盡可能少分解矢量，因此建系有兩種情況：(1)沿加速度的方向建一坐標(biāo)軸，沿垂直加速度方向建一坐標(biāo)軸，這種方法不需要分解加速度(2)沿某特定方向

14、建立坐標(biāo)系，這樣可能少分解力，但需要分解加速度，此時(shí)應(yīng)用：Fxmax，F(xiàn)ymay 關(guān)鍵能力1應(yīng)用牛頓第二定律解題如圖所示，沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向37角小球和車廂相對(duì)靜止，小球的質(zhì)量為1 kg.(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)車廂運(yùn)動(dòng)的加速度；(2)懸線對(duì)小球的拉力思路點(diǎn)撥 (1)小球所受合力方向與加速度方向相同(2)小球受兩個(gè)力作用，可用力的合成法或正交分解法兩種方法求解解析法一：合成法由于車廂沿水平方向運(yùn)動(dòng)，且小球和車廂相對(duì)靜止，所以小球加速度(或合力)的方向水平向右選小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力分析如圖所示，由牛頓第二

15、定律得F合mgtan ma小球的加速度agtan 37g7.5 m/s2.懸線對(duì)小球的拉力大小為FN12.5 N.法二：正交分解法建立直角坐標(biāo)系，并將懸線對(duì)小球的拉力正交分解，如圖所示沿水平方向有Fsin ma沿豎直方向有Fcos mg解以上兩式得a7.5 m/s2，F(xiàn)12.5 N，a的方向水平向右答案(1)7.5 m/s2，方向水平向右(2)12.5 N 關(guān)鍵能力2瞬時(shí)加速度的求解如圖所示，物塊1、2間用剛性輕質(zhì)桿連接，物塊3、4間用輕質(zhì)彈簧相連，物塊1、3質(zhì)量為m，2、4質(zhì)量為M，兩個(gè)系統(tǒng)均置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將兩木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，物塊1、2、3

16、、4的加速度大小分別為a1、a2、a3、a4.重力加速度大小為g，則有()Aa1a2a3a40Ba1a2a3a4gCa1a2g，a30，a4gDa1g，a2g，a30，a4g思路點(diǎn)撥 (1)支托1、2的木板突然抽出的瞬間，連接1、2的輕質(zhì)桿彈力發(fā)生突變，1、2作為一個(gè)整體有自由下落的趨勢(shì)(2)支托3、4的木板突然抽出的瞬間，連接3、4的彈簧彈力不會(huì)發(fā)生突變，物塊3的合外力仍為0.物塊4只受彈力和自身重力兩個(gè)力作用解析在抽出木板的瞬間，物塊1、2與剛性輕桿接觸處的形變立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛頓第二定律知a1a2g；而物塊3、4間的輕彈簧的形變還來不及改變，此時(shí)彈簧對(duì)3向上的彈

17、力大小和對(duì)物塊4向下的彈力大小仍為mg，因此物塊3滿足mgF，a30；由牛頓第二定律得物塊4滿足a4g，所以C對(duì)答案C1兩種“模型”根據(jù)牛頓第二定律知，加速度與合力存在瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系分析物體的瞬時(shí)問題，關(guān)鍵是分析該時(shí)刻前后的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時(shí)加速度，此類問題應(yīng)注意兩種基本模型的建立“繩”或“線”類“彈簧”或“橡皮筋”類不同只能承受拉力，不能承受壓力彈簧既能承受拉力，也能承受壓力；橡皮筋只能承受拉力，不能承受壓力將繩和線看做理想化模型時(shí)，無論受力多大(在它的限度內(nèi))，繩和線的長(zhǎng)度不變，但繩和線的張力可以發(fā)生突變由于彈簧和橡皮筋受力時(shí)，其形變較大，形變恢復(fù)需經(jīng)過一段時(shí)間，所

18、以彈簧和橡皮筋的彈力不可以突變相同質(zhì)量和重力均可忽略不計(jì)，同一根繩、線、彈簧或橡皮筋兩端及中間各點(diǎn)的彈力大小相等2.解決此類問題的基本方法(1)分析原狀態(tài)(給定狀態(tài))下物體的受力情況，求出各力大小(若物體處于平衡狀態(tài)，則利用平衡條件；若處于加速狀態(tài)，則利用牛頓第二定律)(2)分析當(dāng)狀態(tài)變化時(shí)(燒斷細(xì)線、剪斷彈簧、抽出木板、撤去某個(gè)力等)，哪些力變化，哪些力不變，哪些力消失(被剪斷的繩的彈力，發(fā)生在被撤去物接觸面上的彈力都立即消失)(3)求物體在狀態(tài)變化后所受的合外力，利用牛頓第二定律，求出瞬時(shí)加速度 【達(dá)標(biāo)練習(xí)】1(2019陜西西安高一期末)如圖，一小車上有一個(gè)固定的水平橫桿，左邊有一輕桿與豎

19、直方向成角與橫桿固定，下端連接一質(zhì)量為m的小球P.橫桿右邊用一根細(xì)線吊一相同的小球Q.當(dāng)小車沿水平面做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線保持與豎直方向的夾角為，已知，則輕桿對(duì)小球的彈力方向與細(xì)線平行，故B錯(cuò)誤；小球P和Q的加速度相同，水平向右，則兩球的合力均水平向右，大小F合mamgtan ，故C錯(cuò)誤，D正確2(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的小球與彈簧和水平細(xì)繩相連，、的另一端分別固定于P、Q兩點(diǎn)小球靜止時(shí)，中拉力的大小為F1，中拉力的大小為F2，當(dāng)僅剪斷、其中一根的瞬間，球的加速度a應(yīng)是()A若剪斷，則ag，方向豎直向下B若剪斷，則a，方向水平向左C若剪斷，則a，方向沿的延長(zhǎng)線方向D若剪斷，則ag，方向豎直向上解

20、析：選AB.沒有剪斷、時(shí)小球受力情況如圖所示在剪斷的瞬間，由于小球的速度為0，繩上的力突變?yōu)?，則小球只受重力作用，加速度為g，選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤；若剪斷，由于彈簧的彈力不能突變，F(xiàn)1與重力的合力大小仍等于F2，所以此時(shí)加速度為a，方向水平向左，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤1小孩從滑梯上滑下的運(yùn)動(dòng)可看做勻加速運(yùn)動(dòng)，第一次小孩單獨(dú)從滑梯上滑下，加速度為a1，第二次小孩抱上一只小狗后再?gòu)幕萆匣?小狗不與滑梯接觸)，加速度為a2，則()Aa1a2Ba1a2 D無法判斷a1與a2的大小解析：選A.設(shè)小孩的質(zhì)量為m，與滑梯的動(dòng)摩擦因數(shù)為，滑梯的傾角為，小孩下滑過程中受到重力mg、滑梯的支持力N和滑動(dòng)摩擦力f，

21、根據(jù)牛頓第二定律得：mgsin fma，Nmgcos ，又fN，聯(lián)立得：ag(sin cos )，可見，加速度a與小孩的質(zhì)量無關(guān)，則當(dāng)?shù)诙涡『⒈弦恢恍」泛笤購(gòu)幕萆匣聲r(shí)，加速度與第一次相同，即有a1a2.2(多選)初始時(shí)靜止在光滑水平面上的物體，受到一個(gè)逐漸減小的水平力的作用，則這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)情況為()A速度不斷增大，但增大得越來越慢B加速度不斷增大，速度不斷減小C加速度不斷減小，速度不斷增大D加速度不變，速度先減小后增大解析：選AC.水平面光滑，說明物體不受摩擦力作用，故物體所受合力大小等于水平力的大小，力逐漸減小，合外力也逐漸減小，由公式Fma可知：當(dāng)F逐漸減小時(shí)，a也逐漸減小，但速度

22、逐漸增大3.(多選)如圖，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O.整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將細(xì)線剪斷，將物塊a的加速度記為a1，S1和S2相對(duì)于原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)分別記為l1和l2，重力加速度為g.在剪斷的瞬間()Aa13gBa10Cl12l2 Dl1l2解析：選AC.剪斷細(xì)線前，對(duì)整體由平衡條件可知，細(xì)線承受的拉力F3mg，剪斷細(xì)線瞬間，物塊a所受重力和彈簧拉力不變，由平衡條件可知重力與拉力合力大小為3mg，由牛頓第二定律可知，a13g，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在剪斷細(xì)線前，兩彈簧S1、S2彈力大小分別為FT12mg、FT2mg，剪斷

23、細(xì)線瞬間，兩彈簧彈力不變，由胡克定律Fkx可知，l12l2，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤4(2019溫州期中)如圖甲所示為四旋翼無人機(jī)，它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器，目前正得到越來越廣泛的應(yīng)用一架質(zhì)量m2 kg的無人機(jī)，能提供向上最大的升力為32 N現(xiàn)讓無人機(jī)在地面上從靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，25 s后懸停在空中，執(zhí)行拍攝任務(wù)前25 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖乙所示，在運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力大小恒為無人機(jī)重的0.2，g取10 m/s2.求：(1)從靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，25 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移；(2)加速和減速上升過程中提供的升力；(3)25 s后懸停在空中，完成拍攝任務(wù)后，關(guān)閉升力一段時(shí)間，之后又重新啟動(dòng)提供向

24、上最大升力為保證安全著地，求無人機(jī)從開始下落到恢復(fù)升力的最長(zhǎng)時(shí)間t.(設(shè)無人機(jī)只做直線下落)解析：(1)由vt圖象面積可得，無人機(jī)從靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，25 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移為70 m.(2)由圖象的斜率知，加速過程加速度為a10.8 m/s2，設(shè)加速過程升力為F1，由牛頓第二定律得：F1mg0.2mgma1解得：F125.6 N由圖象的斜率知，減速過程中加速度大小為a20.4 m/s2，設(shè)減速過程升力為F2，由牛頓第二定律得：mg0.2mgF2ma2，解得：F223.2 N.(3)設(shè)失去升力下降階段加速度為a3，由牛頓第二定律得：mgfma3解得：a38 m/s2恢復(fù)最大升力后加速度為a4，

25、由牛頓第二定律得：Fmaxmg0.2mgma4，解得：a48 m/s2根據(jù)對(duì)稱性可知，應(yīng)在下落過程的中間位置恢復(fù)升力，由a3t2，得t s.答案：(1)70 m(2)25.6 N23.2 N(3) s一、單項(xiàng)選擇題1(2019昆明高一檢測(cè))由牛頓第二定律知，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是當(dāng)我們用一個(gè)力推桌子沒有推動(dòng)時(shí)是因?yàn)?)A牛頓第二定律不適用于靜止的物體B桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易覺察到C推力小于摩擦力，加速度是負(fù)值D推力、重力、地面的支持力與摩擦力的合力等于零，物體的加速度為零，所以物體仍靜止解析：選D.牛頓第二定律中的力應(yīng)理解為物體所受的合力用一個(gè)力推桌子沒有

26、推動(dòng)，是由于桌子所受推力、重力、地面的支持力與摩擦力的合力等于零，物體的加速度為零，所以物體仍靜止，故選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤2(2019浙江期中)來自北京工業(yè)大學(xué)的一群大學(xué)生，受“蜘蛛俠”的啟發(fā)，研發(fā)出了獨(dú)特的六爪攀壁機(jī)器人(如圖甲)六爪攀壁蜘蛛機(jī)器人如同排球大小，“腹部”底盤較低，并且安裝了驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇假設(shè)所攀爬的墻體為一張紙，當(dāng)紙靠近運(yùn)轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇時(shí)，由于壓力差的改變，紙會(huì)被緊緊吸附在電扇表面正是運(yùn)用了這個(gè)原理，當(dāng)機(jī)器人腹部的驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇開始運(yùn)轉(zhuǎn)，它便可以穩(wěn)穩(wěn)地吸附于墻體上假設(shè)“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由A點(diǎn)沿直線勻加速“爬行”到B點(diǎn)在此過程中，重力之外的其他力的合力用F表示，則“機(jī)器人”受

27、力情況分析正確的是()解析：選C.“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由A點(diǎn)沿直線勻加速“爬行”到B點(diǎn)，加速度從A指向B，根據(jù)牛頓第二定律可知，在豎直平面內(nèi)“蜘蛛俠”的合力方向應(yīng)該是從A指向B，結(jié)合平行四邊形定則知：F與mg的合力沿A到B方向，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤3.如圖所示，放在光滑水平面上的一個(gè)物體，同時(shí)受到兩個(gè)水平方向力的作用，其中水平向右的力F15 N，水平向左的力F210 N，當(dāng)F2由10 N逐漸減小到零的過程中，物體的加速度大小是()A逐漸減小B逐漸增大C先減小后增大 D先增大后減小解析：選C.一開始，物體所受合力為F10 N5 N5 N，方向向左，當(dāng)F2由10 N逐漸減小，F(xiàn)也逐漸減小

28、，當(dāng)F2減小到5 N時(shí)，F(xiàn)值變?yōu)?，隨著F2的繼續(xù)減小，F(xiàn)方向變?yōu)橄蛴遥瑥?逐漸增大，當(dāng)F2變?yōu)?的時(shí)候，F(xiàn)變?yōu)樽畲? N，由牛頓第二定律，物體的加速度也是先減小后增大，故C正確4.(2019泰安高一檢測(cè))“兒童蹦極”中，拴在腰間左右兩側(cè)的是彈性橡皮繩質(zhì)量為m的小麗靜止懸掛時(shí)，兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg，若此時(shí)小麗左側(cè)橡皮繩斷裂，則小麗此時(shí)的()A加速度為零B加速度ag，沿?cái)嗔严鹌だK的方向斜向下C加速度ag，沿未斷裂橡皮繩的方向斜向上D加速度ag，方向豎直向下解析：選B.當(dāng)小麗處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，拉力Fmg，兩繩之間的夾角為120，若小麗左側(cè)橡皮繩斷裂，則小麗此時(shí)所受合力沿?cái)嗔严鹌だK的方向斜向下

29、，由牛頓第二定律Fma知mgma，ag，故選項(xiàng)B正確5.如圖所示，天花板上用細(xì)繩吊起兩個(gè)用輕彈簧相連的質(zhì)量相同的小球兩小球均保持靜止當(dāng)突然剪斷細(xì)繩時(shí)，上面的小球A與下面的小球B的加速度為()AaAg，aBg BaAg，aB0CaA2g，aB0 DaA0，aBg解析：選C.分別以A、B為研究對(duì)象，分析剪斷前和剪斷時(shí)的受力剪斷前A、B靜止，A球受三個(gè)力：繩子的拉力FT、重力mg和彈簧彈力F，B球受兩個(gè)力：重力mg和彈簧彈力F，如圖甲A球：FTmgF0B球：Fmg0，F(xiàn)F解得FT2mg，F(xiàn)mg.剪斷瞬間，因?yàn)槔K無彈性，瞬間拉力不存在，而彈簧瞬間形狀不可改變，彈力不變?nèi)鐖D乙，A球受重力mg、彈簧彈力F

30、.同理B球受重力mg和彈力F.A球：mgFmaAB球：FmgmaB0，F(xiàn)F解得aA2g，aB0.6(2019福建模擬)早在公元前4世紀(jì)末，我國(guó)的墨經(jīng)中就有關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的一些見解，如“繩下直，權(quán)重相若則正矣收，上者愈喪，下者愈得”，這句話所描述的與下述物理現(xiàn)象相似如圖，一根跨過定滑輪的輕繩兩端各懸掛一重物，當(dāng)兩重物質(zhì)量均為m時(shí)，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)若減小其中一個(gè)重物的質(zhì)量，系統(tǒng)就無法保持平衡，上升的重物減小的質(zhì)量m越多，另一個(gè)重物下降的加速度a就越大已知重力加速度為g，則a與m的關(guān)系圖象可能是()解析：選C.不妨假設(shè)右邊的物體質(zhì)量減少m，則右邊的物體向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，左邊的物體做向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，它

31、們的加速度大小a相同，繩子的拉力大小F相等對(duì)右邊物體，根據(jù)牛頓第二定律：Fmg(mm)a對(duì)左邊物體，根據(jù)牛頓第二定律：mgFma聯(lián)合式可得：agg，根據(jù)上式知，m和a并非是線性化關(guān)系，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)mm時(shí)，可得 ag，故C正確，D錯(cuò)誤7.(2019封丘校級(jí)月考)如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩小球分別連在輕繩兩端，A球的一端與輕彈簧相連，彈簧的另一端固定在傾角為30的光滑斜面頂端，重力加速度大小為g.下列說法正確的是()A剪斷輕繩的瞬間，A的加速度為零，B的加速度大小為gB剪斷輕繩的瞬間，A、B的加速度大小均為C剪斷輕繩的瞬間，A、B的加速度均為零D剪斷輕繩的瞬間，A的加速度為零，B的加速度大小

32、為g解析：選B.設(shè)小球的質(zhì)量為m，對(duì)整體分析，彈簧的彈力F2mgsin 30mg，剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧的彈力不變，對(duì)A分析，aAg，B的加速度為：aBg，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤8如圖甲所示，某人正通過定滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到高處滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計(jì)，貨物獲得的加速度a與繩子對(duì)貨物豎直向上的拉力T之間的關(guān)系圖象如圖乙所示由圖可以判斷下列說法錯(cuò)誤的是(重力加速度為g)()A圖線與縱軸的交點(diǎn)M的值aMgB圖線的斜率等于物體質(zhì)量的倒數(shù)C圖線與橫軸的交點(diǎn)N的值TNmgD圖線的斜率等于物體的質(zhì)量m解析：選D.對(duì)貨物受力分析，受mg和拉力T，根據(jù)牛頓第二定律，有：Tmgma，得：aTg；當(dāng)a0時(shí)，T

33、mg，故圖線與橫軸的交點(diǎn)N的值TNmg，故C正確；當(dāng)T0時(shí)，ag，即圖線與縱軸的交點(diǎn)M的值aMg，故A正確；圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，故B正確，D錯(cuò)誤二、多項(xiàng)選擇題9.如圖所示，某旅游景點(diǎn)的傾斜索道與水平線夾角30，當(dāng)載人車廂以加速度a斜向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)車廂的壓力為體重的1.25倍，此時(shí)人與車廂相對(duì)靜止，設(shè)車廂對(duì)人的摩擦力為Ff，人的體重為G，下面正確的是()Aa BaCFfG DFfG解析：選BD.由于人對(duì)車廂底的正壓力為其重力的1.25倍，所以在豎直方向上有FNmgma上，解得，a上0.25g，設(shè)水平方向上的加速度為a水，則tan 30，a水g，a ，F(xiàn)fma水G，故B、D正確10.半圓形光滑圓槽內(nèi)放一質(zhì)量為m的小球，今用外力拉著圓槽在水平面上勻加速運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定后小球位置如圖所示，則小球受圓槽的支持力FN和加速度a為()AFNmg BFNmgCag Dag解析：選BD.小球受力如圖，由牛頓第二定律得：F合mgtan 30maagtan 30g，則FNmg故B、D正確11(2019遼寧葫蘆島高一月考)如圖所示，物塊沿固定斜面下滑，若在物塊上